歡迎來到浙江宇興傳動機械有限公司企業官網！
0572-6238529
13967273466@163.com
短信碼登錄
密碼登錄
獲取短信驗證碼
支重輪內浮動油封的磨損和改進
2013-07-15
朱剛 張永洲
（上海建筑機械制造廠）
（上海建筑機械制造廠）
目前，履帶式工程機械底盤上廣泛采用一種浮動密封式支重輪，它的內部裝有滑動軸承，兩端靠浮動油封密封。支重輪是履帶行走裝置中工作條件Z差的一種部件，它經常出現的問題是內部軸承與軸的磨損，其中包括軸承內腔A與軸表面的滑動磨損以及軸承端面B與軸座端面C的接觸磨損，如圖1、圖2所示。特別是在轉彎時，由于強大的轉向力矩的作用，使支重輪的軸與輪體之間發生軸向竄動，而軸座與輪體是相對浮動的?？刂坪图s束這種竄動是靠軸座端面C與軸承端面B，這兩個表面的接觸會產生強大壓力。支重輪轉動時，軸承內腔與軸表面之間端面均產生磨損。曾拆開幾只液壓挖掘機的支重輪觀察，發現軸承內腔A及端面B出現嚴重的環狀溝槽，表面呈塊狀或片狀脫落，甚至有嵌入內腔及端面的金屬屑，有的軸表面也出現了磨損或拉傷現象。這種故障導致了潤滑油污染變質，使軸、軸承損傷，密封漏油，Z終導致支重輪損壞。
1 故障
故障的產生是軸與軸承發生局部接觸致使油膜被擊穿所致。造成邊界潤滑，使油膜穿透破裂的原因如下：
（1）表面過于粗糙
圖3為邊界潤滑的接觸模型，油膜是否被破壞將取決于兩摩擦表面的粗糙度。表面過于粗糙，凸起部分超過油膜厚度或有磨粒嵌在摩擦表面時均會導致油膜破裂。
故障的產生是軸與軸承發生局部接觸致使油膜被擊穿所致。造成邊界潤滑，使油膜穿透破裂的原因如下：
（1）表面過于粗糙
圖3為邊界潤滑的接觸模型，油膜是否被破壞將取決于兩摩擦表面的粗糙度。表面過于粗糙，凸起部分超過油膜厚度或有磨粒嵌在摩擦表面時均會導致油膜破裂。
Az：個別部位金屬直接接觸破壞油膜
Ay：通過邊界潤滑油膜而接觸的潤滑
Ax：微小磨粒嵌入金屬表而破壞油漠
?。?）氣穴
在油膜擴散區即負壓區內存在氣穴，會引起油膜破裂。
?。?）載荷
載荷增大或受到沖擊時，會使油膜發生機械性破裂。支重輪在強制轉向或當挖掘中離地的一側履帶突然落地時，會有這種現象發生。由以上分析可見，支重輪的磨損一般與軸、軸座、軸承的材料和硬度，潤滑狀態、壓力、結合面粗糙度、軸承直徑以及磨屑等因素有關。
2 改進
分析了產生磨損的原因，對挖掘機支重輪內的磨損進行一系列改進后，取得了良好的效果。
2.1 軸座端面C增加磨削工序，減小表面粗糙度
軸座端面C經切削加工，有時會留下明顯的刀痕，這些刀痕尤如一條條微小的凸起，當支重輪旋轉時，這些凸起與軸承表面接觸，會穿透油膜，發生磨損。因此要求軸座端面C光整平滑，對端面C增加磨削工序，就大大減少了對軸承的磨損。
2.2 設計改進
對端面C增加磨削工序，雖然是一種較好的改進措施，但浪費工時，提高成本。通過參閱大量資料，對支重輪的結構稍加改進，經試驗表明是可取的。由于輪體竄動，使軸座直接緊壓在軸承上產生磨損，因此可以在軸承與軸座端面之間加一隔離墊片，使軸承端面不直接受到粗糙而堅硬的軸座端面磨損，如圖4中的A處所示。這種墊片的材料要求強度高、比重小、耐磨性好，并具有自潤性與抗
沖擊性。針對上述要求，選用含二硫化鉬的MC尼龍材料，經強度和耐磨量驗算是可行的。
另外，為防止浮封環及軸座、軸承端面的空間形成負壓區，在輪體上可加鉆直孔（圖4中的B處），使貯油腔與這個空間連通。這樣，通過油槽和直孔，潤滑油就可形成循環流動，不至于形成氣穴，保護了油膜。
Ay：通過邊界潤滑油膜而接觸的潤滑
Ax：微小磨粒嵌入金屬表而破壞油漠
?。?）氣穴
在油膜擴散區即負壓區內存在氣穴，會引起油膜破裂。
?。?）載荷
載荷增大或受到沖擊時，會使油膜發生機械性破裂。支重輪在強制轉向或當挖掘中離地的一側履帶突然落地時，會有這種現象發生。由以上分析可見，支重輪的磨損一般與軸、軸座、軸承的材料和硬度，潤滑狀態、壓力、結合面粗糙度、軸承直徑以及磨屑等因素有關。
2 改進
分析了產生磨損的原因，對挖掘機支重輪內的磨損進行一系列改進后，取得了良好的效果。
2.1 軸座端面C增加磨削工序，減小表面粗糙度
軸座端面C經切削加工，有時會留下明顯的刀痕，這些刀痕尤如一條條微小的凸起，當支重輪旋轉時，這些凸起與軸承表面接觸，會穿透油膜，發生磨損。因此要求軸座端面C光整平滑，對端面C增加磨削工序，就大大減少了對軸承的磨損。
2.2 設計改進
對端面C增加磨削工序，雖然是一種較好的改進措施，但浪費工時，提高成本。通過參閱大量資料，對支重輪的結構稍加改進，經試驗表明是可取的。由于輪體竄動，使軸座直接緊壓在軸承上產生磨損，因此可以在軸承與軸座端面之間加一隔離墊片，使軸承端面不直接受到粗糙而堅硬的軸座端面磨損，如圖4中的A處所示。這種墊片的材料要求強度高、比重小、耐磨性好，并具有自潤性與抗
沖擊性。針對上述要求，選用含二硫化鉬的MC尼龍材料，經強度和耐磨量驗算是可行的。
另外，為防止浮封環及軸座、軸承端面的空間形成負壓區，在輪體上可加鉆直孔（圖4中的B處），使貯油腔與這個空間連通。這樣，通過油槽和直孔，潤滑油就可形成循環流動，不至于形成氣穴，保護了油膜。
2.3 嚴格的裝配質里管理
裝配支重輪時，應用高壓空氣對各零件進行徹底清洗去屑，特別是輪體內加工后殘余的鐵屑及氧化皮。軸的過油槽棱邊、密封環槽棱邊及各銷孔邊緣等處應用油石打磨，去除棱刺，以防支重輪在工作時，金屬屑等夾雜物嵌入軸承表面。
支重輪裝畢后，要跑合一段時間。它有一個初期磨損階段，磨損量很大，如圖5所示。初期磨損階段會有大量磨屑生成，造成潤滑油污染變質。經一定時間跑合達到正常磨損階段后，應放掉污染的潤滑油，經徹底清洗后，換上清潔干凈的潤滑油即可。
裝配支重輪時，應用高壓空氣對各零件進行徹底清洗去屑，特別是輪體內加工后殘余的鐵屑及氧化皮。軸的過油槽棱邊、密封環槽棱邊及各銷孔邊緣等處應用油石打磨，去除棱刺，以防支重輪在工作時，金屬屑等夾雜物嵌入軸承表面。
支重輪裝畢后，要跑合一段時間。它有一個初期磨損階段，磨損量很大，如圖5所示。初期磨損階段會有大量磨屑生成，造成潤滑油污染變質。經一定時間跑合達到正常磨損階段后，應放掉污染的潤滑油，經徹底清洗后，換上清潔干凈的潤滑油即可。
來源：《工程機械》1998年12期
?浙江宇興傳動機械有限公司 版權所有 浙ICP備2021002843號